Многоножки и сколопендры: роль почвенной макрофауны в экосистемах

Многоножки (Myriapoda) представляют собой обширный подтип членистоногих, характеризующийся удлиненным телом, состоящим из многочисленных сегментов. Большинство сегментов несут по одной или две пары конечностей, что отличает их от насекомых, имеющих строго шесть ног. Классы Pauropoda (пауроподы) и Symphyla (симфилы) включают мельчайших почвенных членистоногих, относящихся к мезофауне. Классы Diplopoda (двупарноногие многоножки) и Chilopoda (губоногие многоножки, или сколопендры) имеют более крупные размеры, широкое распространение и формально классифицируются как почвенная макрофауна в силу их значительной экологической роли и биомассы.

Диплоподы (двупарноногие многоножки) — это в основном детритофаги, длина которых варьирует от 2 до 280 мм. Их ключевой морфологический признак — наличие двух пар ног на большинстве сегментов тела (рис. XIV.III). Многоножки являются одними из древнейших наземных животных; ископаемый вид Pneumodesmus newmani возрастом около 428 млн лет подтверждает их раннее освоение суши. Их тело чаще всего имеет цилиндрическую или уплощенную форму и защищено прочной кутикулой, нередко укрепленной карбонатом кальция.

Рис. XIV.III: Голова североамериканской многоножки (Narceus americanus) с хорошо заметными глазками.

Защитные механизмы диплопод включают поведенческие и химические адаптации. Многие виды способны свертываться в плотную спираль или шар. Боковые железы выделяют репеллентные секреты, отпугивающие хищников. Питаясь разлагающимся растительным опадом, они играют ключевую роль в его фрагментации на начальных стадиях деструкции. Эта деятельность ускоряет минерализацию органического вещества, а их копролиты способствуют формированию гумуса. Некоторые виды проявляют всеядность или даже хищничество.

Экологическая пластичность многоножек велика: они населяют подстилку, глубокие почвенные горизонты и пещеры, где проявляются черты троглобионтов — редукция глаз, депигментация, миниатюризация. Для группы характерно половое размножение, хотя известен и партеногенез. Около 10 000 описанных видов могут достигать плотности до 800 экз./м² и биомассы 4–8 г/м², что подчеркивает их важность в трофических сетях и круговороте веществ.

Хилоподы (губоногие многоножки, сколопендры) — это облигатные хищники, обитающие в почве, подстилке и других укрытиях. Их размерный диапазон — от нескольких миллиметров до 30 см. Как и диплоподы, они происходят от древнего наземного предка силурийского периода. На каждом сегменте тела находится одна пара ног, а первый сегмент туловища видоизменен в ногочелюсти (форципулы), содержащие ядовитые железы (рис. XIV.VI).

Рис. XIV.VI: Сканирующая электронная микрофотография нижней стороны головы и первых сегментов сколопендры. Четко видны клешнеобразные ногочелюсти (форципулы), используемые для введения яда.

Морфология хилопод отражает экологическую специализацию (рис. XIV.VII). Обитающие на поверхности хищники из отрядов Lithobiomorpha и Scolopendromorpha имеют уплощенное тело, малое число сегментов и длинные ноги для быстрого движения. Почвенные виды из отряда Geophilomorpha обладают червяковидным, удлиненным телом с многочисленными сегментами и короткими ногами, что идеально для перемещения в почвенных порах. Их кутикула часто лишена пигмента.

Рис. XIV.VII: Морфологическое разнообразие сколопендр. Виды, обитающие на поверхности (Orya barbarica, Eupolybothrus tridentinus), крупные и пигментированные. Почвенные виды (Clinopodes flavidus, Henia illyrica) имеют бледное, удлиненное тело с короткими ногами.

Рацион сколопендр чрезвычайно широк: они потребляют насекомых, коллембол, клещей, пауков, нематод и дождевых червей. Крупные тропические виды способны нападать на мелких позвоночных. Размножение характеризуется непрямым переносом спермы посредством сперматофора, часто предваряемого ритуалом ухаживания. Обитая в различных биомах, около 3000 описанных из 8000 существующих видов регулируют численность беспозвоночных, сами служа пищей для птиц, жуков и рептилий. Яд крупных видов представляет медицинский интерес для человека.

Таким образом, многоножки и сколопендры являются неотъемлемыми компонентами почвенных экосистем. Диплоподы выполняют функцию детритофагов, инициируя разложение органики и гумификацию. Хилоподы, как верховные хищники мезофауны, регулируют численность других беспозвоночных. Их совместная деятельность поддерживает баланс в трофических сетях, биоразнообразие и устойчивость почвенных сообществ в глобальном масштабе.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Rebekka Artz, The Macaulay Land Use Research Institute, UK Dimos Anastasiou, Bio4met, Greece Dominique Arrouays, L’Institut National de la Recherche Agronomique, France Ana Catarina Bastos, Cranfield University, UK Anna Bendetti, Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante.

Источник: European Atlas of Soil Biodiversity.

Данные публикации будут полезны студентам и аспирантам биологических и экологических специальностей, почвоведам, экологам-практикам, а также всем, кто интересуется основами почвенного биоразнообразия и функционирования наземных экосистем.